On the measurement of directional wave spectra at the southern Brazilian coast

The detailed reconstruction of the directional spectrum of wind waves from measurements of the wave field is an essential requirement for several applications, including the numerical modeling of wave evolution. Three reconstruction techniques that provide estimates of the directional distribution function D(f,θ), given the one-dimensional frequency spectrum, are compared using data from a coastal locality at the southern Brazilian coast. The techniques are the maximum entropy method (MEM), the Fourier Expansion Method using a cos² type function (FEM_cos) and the Fourier Expansion Method using a sech type function (FEM_sech). The main patterns of the wave climate at the study site are qualitatively assessed. Three main sea states, including swell, transition between local sea and swell, and directionally bimodal wind sea, are identified. Time series from three events associated with the main sea states provide test cases for inter comparison of the three reconstruction techniques. Maximum entropy estimates of D(f,θ) provide results that are more consistent than those obtained from the two FEM techniques in all cases considered.     

A laboratory study of directional spectra with maximum likelihood mehod-Ⅱ Decaying swell

INTRODUCTIONForavarietyofapplications,includingcoastalandoceanengineering,shiproutingandtheinterpretationofremotelysensedata,informationonthedirectionalwavespectrumisdesirable.Knowledegeoftheintegratedorone-dimensionalspectrumisconsiderable,duelargelytofieldmeasurementssuchasJONSWAP.Asimilarsituation,however,doesnotexistinthecaseofdirectionalsprectra.Thisislargelyduetotheaddedcomplexityandthecostofdirectionalmeasure1.InstituteofPhysicalOceanography,OceanUniversityofQingdao,Qingdao266…     

海浪方向谱阵列资料实例分析

根据傅氏级数展开法和贝叶斯方法,对现场获得的阵列资料进行了方向谱实例分析。结果表明,实测风浪方向谱能量的相对分布与相应的波场类型密切相关。涌浪和由稳定风场引起的风浪方向谱各组成波能量相对于方向呈单峰对称分布。大风引起的风浪方向谱能量的相对分布,虽也近似为单峰,但对称性差。不同波场类型的风浪方向谱各组成波的谱密度极值方向不同,表明不同频率的组成波有不同的主方向。     

基于接收阵列的时域地震波束形成方法

地震勘探中,针对目的层地震数据信噪比较低情况,为改善信噪比,本文提出一种基于接收阵列的时域地震波束形成方法(TSBBRA).该方法的理论依据是波束形成原理,文中通过对相控震源激发定向地震波场的分析,提出在反射地震勘探中,在信号接收端同样能生成定向地震波的思路.具体地,论文给出在地震数据集上先对单炮记录分组,再对组内记录时域内延时、叠加,生成对应定向地震波场的地震记录的方法.TSBBRA方法适于杂波干扰强,且杂波与目的层反射波方向不一致的地震条件.本文先通过波场模拟,展示了TSBBRA方法具有形成定向地震波场的能力;而后通过对比相控震源与TSBBBRA时间剖面,说明了TSBBRA方法的有效性;最后在吉林某油页岩矿区,用TSBBRA方法,分别针对浅层目标与深层目标,生成定向地震波数据.与原始数据相比,目标层信噪比提高了3~35 dB,在时间剖面上观测到的深部目标信号从200 ms扩展到1000 ms,TSBBRA剖面资料与测区附近区域的地质与地震资料一致.由此得出结论,TSBBRA方法有助于改善目的层地震资料信噪比,当关注深部目的层时,由于TSBBRA方法能有效压制噪声,因此可用于能够实现更大的勘探深度.实验中,我们给出了浅层勘探结果,由于本方法对震源及观测系统没有限制,实际应用中TSBBRA方法可作为深部资源勘探领域提高深部地震资料信噪比的有效方法.     

单向传播子的局部平面波分解以及在定向照明分析和目标特征成像中的应用

本文基于波场的局部平面波分解,得到空间和方向都具有局部性的局部平面波小波束,并由此对Fourier有限差分传播算子进行局部平面波分解.这种用小波束分解的单向传播算子,可被用来对采集系统进行定向照明分析和采集倾角响应估算,以分析采集系统布局和上覆结构对面向目标的叠前偏移成像质量的影响.进而,利用局部平面波成像矩阵及其成像相册,根据目标结构的主倾角方向,抽取并叠加部分局部平面波像,可以进行目标结构定向化特征成像.最后,对具有速度强横向变化上覆结构的陡倾角目标断层的复杂二维SEG-EAGE盐丘模型数据,进行采集系统目标照明分析和目标结构定向化特征成像.     

利用Voronoi图形式化描述和判断GIS中的方向关系

方向关系在 GIS中占据着十分重要的地位 ,由于它的模糊性和依赖空间实体形状的特殊性 ,使得它的形式化描述和判断比较困难。文中在 CDR方法的基础上 ,利用 MBR四边的 Voronoi多边形及其边界 ,形式化描述了方向关系 ,进而将方向关系分为主方向关系和次方向关系 ,并分别给出了两者利用 MBR四边 Voronoi多边形及其边界判断的算法。     

分析海浪方向谱的扩展本征矢方法

采用Ｌｏｎｇｕｅｔ－Ｈｉｇｇｉｎｓ形式的方向分布函数作为已知谱，用模拟数据检验了作者是所提出的估计方法ＥＥＶ合理性，并与扩展最大似然方法（ＥＭＬＭ）及Ｌｙｇｒｅ等（１９８６）的最在熵方法（ＭＥＭ）作了比较，在验证和比较中，使用纵摇－横摇浮标，星形阵形和ＣＥＲＣ阵列作为复合阵列，计算表明，ＥＥＶ优于ＥＭＬＭ和ＥＭＥ。最后将ＥＥＶ和ＥＭＬＭ两种方法应用于仪器阵列的外海观测数据，得到了比较合理的海浪方向     

HFB-1B型海洋浮标平面系统定向传感器

介绍了浮标平面系统中定向传感器的工作原理，结构及使用效果，导出了标准频率，并对传感器的精度进行了分析。     

分析海浪方向谱的扩展本征矢方法Ⅰ.方法的导出

基于交叉谱矩阵可以按本征值划分为信号和含有噪音部分的思想，提出了一种自直接测量数据估计海浪方向谱的方法。该方法称为扩展本征矢方法（EEV），可应用于单点测量系统、仪器阵列以及由二者构成的复合阵列。现有的某些估计方法（如最大似然方法及其扩展形式等）仅是此方法的某种特例。     

Deterministic combination of numerical and physical coastal wave models

A deterministic combination of numerical and physical models for coastal waves is developed. In the combined model, a Boussinesq model MIKE 21 BW is applied for the numerical wave computations. A piston-type 2D or 3D wavemaker and the associated control system with active wave absorption provides the interface between the numerical and physical models. The link between numerical and physical models is given by an ad hoc unified wave generation theory which is devised in the study. This wave generation theory accounts for linear dispersion and shallow water non-linearity. Local wave phenomena (evanescent modes) near the wavemaker are taken into account. With this approach, the data transfer between the two models is thus on a deterministic level with detailed wave information transmitted along the wavemaker.